Rame (I) ioduro-piridina complesso - Sintesi

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Max Fritz

2011-02-09 13:13

Ho trovato per caso questa sintesi, relativamente semplice, che produce praticamente sempre un risultato discreto. La piridina forma con il CuI diversi complessi, a seconda delle quantità reciproche, rispettivamente nelle seguenti proporzioni 1:1, 2:1, 3:1. Tra questi il più stabile è quello 1:1. Nella seguente metodica, tuttavia, non assicuro che si formi solo questo, ma sicuramente è quello che costituisce la maggior parte del prodotto finale. La particolarità di questo complesso sta nella fortissima fluorescenza giallo-verde che emette in un largo spettro ultravioletto (dagli UVA agli UVC). Inoltre, osservandolo a temperature molto basse (azoto liquido) sembra apparire anche una termocromofluorescenza (cambiamento della lunghezza d’onda di riemissione al variare della temperatura). Ma ora partiamo pure con la sintesi …

ATTENZIONE: La piridina, oltre ad avere uno sgradevolissimo odore (è semplicemente oscena, a me ricorda l’acqua di mare che ristagna) è anche tossica. E’ consigliabile operare o sotto cappa o all’aperto e lavare molto bene i recipienti utilizzati. Entra abbastanza facilmente in circolo anche tramite la cute, perciò sono d’obbligo i guanti.

Reagenti:

-Rame (II) solfato pentaidrato

-Potassio ioduro

-Potassio metabisolfito (o bisolfito, o solfito, o tiosolfato; vanno bene anche i sali sodici)

-Acido solforico concentrato

-Piridina

-Acetone

Procedura:

1.Rame (I) ioduro:

Si preparano 2 soluzioni;

-Soluzione A: 5g di CuSO4*5H2O in 30ml di H2O

-Soluzione B: 3,5g di KI + 1,5g di K2S2O5 (o quelli detti prima) in 20ml di acqua + 2 gocce di H2SO4 conc. (si sviluppa SO2!!)

La seconda soluzione potrebbe essere debolmente giallina, ma non è un problema. Vengono unite lentamente, agitando di continuo. Si forma un abbondante precipitato leggermente colorato in rosa. Si tiene agitato il liquido per 5-6 minuti. Durante tutto questo periodo si avvertirà un forte odore di anidride solforosa. Terminata l’agitazione, il solido viene filtrato su setto poroso e sciacquato ripetutamente con acqua distillata finchè non diventa completamente bianco (o leggermente giallino). Si ottiene così del rame (I) ioduro ancora parecchio umido.

CuI.JPG
CuI.JPG

2.CuI - Py

Per questa sintesi, non è necessario essiccarlo (anzi, è sconveniente, poiché si decomporrebbe in parte); lo si trasferisce in un becher con 30ml di acqua distillata e si aggiungono 6-7g di KI. Scioltosi lo ioduro di potassio, si agita ancora per 10 minuti.

CuI - KI.JPG
CuI - KI.JPG

Intanto si prepara una soluzione di 2ml di piridina in 20ml di acetone puro. Questa viene aggiunta alla miscela CuI-KI, notando una serie di cambiamenti dell’aspetto della soluzione, fino alla formazione di un precipitato bianco-giallino, flocculante. Eccolo agli UV:

CuI - Py UV.JPG
CuI - Py UV.JPG

Si filtra su setto, si riprende il solido in un becher capiente con parecchia acqua distillata e si agita per un po’, fino a far ricomparire i “fiocchi”. Dunque si filtra nuovamente e si lava ancora un paio di volte direttamente nell’imbuto. Alla fine il prodotto deve essere bianco ed aver perso quasi del tutto l’odore di piridina. Viene fatto asciugare a non più di 80°C per quache ora, fino a quando l’odore di C5H5N non è scomparso del tutto.

Confrontiamo ora il prodotto rispettivamente alla luce naturale, agli UVC e infine alla lampada di Wood:

CuI - Py.JPG
CuI - Py.JPG
CuI - Py UVC.JPG
CuI - Py UVC.JPG
CuI - Py UVA.JPG
CuI - Py UVA.JPG

Osservazioni:

L'eccezionale resa è stata di 5,6g corrispondente al 98% della teoria. Questo fantastico risultato, guardato realisticamente, mi porta a pensare che si sia formato anche un po' di complesso 2:1 (o che, più semplicemente, il prodotto non sia ancora del tutto secco).

Alcune fonti che ho letto sostengono che il prodotto sia solubile in toluene e che presenti una fluorescenza più spiccata qualora il solvente contenga considerabili tracce d'acqua: questa è l'unica divergenza con tutto ciò che ho trovato, poichè il prodotto da me ottenuto non sembra solubile in C6H5CH3.

Se qualcuno trovasse altre informazioni, è pregato di pubblicarle in questa discussione :-)

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**R@dIo@TtIvO**

2011-02-09 13:45

Bravo Max, è un bel complesso soprattutto per i colori!

Vedo che infine ti sei deciso di comprare il setto?

A me s'è rotto :-(

Max Fritz

2011-02-09 13:58

Sì, il setto è una gran cosa in effetti! Un po' scomodo da pulire, specie in questa sintesi, ma è il minor problema comunque.

Dott.MorenoZolghetti

2011-02-09 16:02

Il setto è semplicissimo da pulire, basta saperlo fare. Occorre sapere esattamente quello che si è filtrato e ricorrere allo specifico solvente.

In casi estremi: miscela solfocromica calda o miscela solfonitrica.

Se si usano soluzioni alcaline concentrate di KOH o NaOH, non lasciare a mollo per troppo tempo!

Ha un paio di nemici assoluti: BaSO4, SiO2 e alcuni ossidi calcinati.

La sintesi è molto graziosa. Complimenti Max!

ale93

2011-02-09 16:56

Bravo! Bellissima sintesi! E bellissime foto ;-) Il setto di che porosità è?

Max Fritz

2011-02-09 17:23

Grazie! :-)

La porosità del setto utilizzato è 3.

Per pulirlo, in questo caso, ho prima ossidato il rame a Cu(II), poi l'ho tolto con acido nitrico.

quimico

2011-02-09 17:39

oh finalmente l'hai fatto questo complesso non mi è mai piaciuta la piridina e quando mi tocca usarla cerco di lavorare al meglio non è molto sana e la sua tossicità mi ha sempre limitato, idem per la sua puzza tremenda comunque... ha una bella fluorescenza... che giallo brillante XD devo documentarmi 1po' sull'argomento asd

al-ham-bic

2011-02-09 20:38

OK Max, molto bene come al solito! 8-)

Mario

2016-07-16 12:13

Ho ripetuto la sintesi di Max apportando solo marginali modificazioni che non credo siano importanti.

Dopo la reazione tra piridina e Cu2I2 (0,5 g) e successiva diluizione con acqua, ecco l'aspetto del complesso precipitato:

CuI-piridina decantazione_.jpg
CuI-piridina decantazione_.jpg

come potete osservare, il precipitato è voluminoso e di colore bianco.

Dopo filtrazione e abbomdante lavaggio con acqua lo si essicca a 40 °C per alcune ore.

E' una polvere bianca piuttosto soffice

CuI-piridina dry_.jpg
CuI-piridina dry_.jpg

che illuminata da luce UV a 365 nm, mostra una bellissima fluorescenza gialla:

CuI-piridina dry UV365_.jpg
CuI-piridina dry UV365_.jpg

saluti

Mario

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